CN85103262B - 带可移动催化剂床的多极反应器系统 - Google Patents

Abstract

这里公开的是改进的多级反应器系统，在该系统内，反应物料径向流动，与借助重力在环形床内移动通过该系统的催化剂颗粒接触。这种改进的多级反应器系统可有效地用于烃的催化转化过程，特别适用于石脑油沸程原料的催化重整过程。

Description

带可移动催化剂床的多级反应器系统

本发明是关于一个多级、径向流动催化反应器系统。该系统尤其适用于各种烃类原料的气相转化过程。反应物料在该系统内通过两个或两个以上的反应区处理，这些反应区在一个伸长的反应器室内垂直隔开。上述物料通过和催化剂颗粒接触而起反应，该催化剂借助重力在环形床内移动通过上述反应区。

迄今为止，在各种烃类转化过程采用的反应器系统内，反应物料是在径向流过垂直安装的环形催化剂床。而反应，特别是对那些烃类的气相转化过程来说，为设计、操作提供了一种诸多方便的装置。在这些过程中，催化剂颗粒一般放在垂直安装的环形催化剂保留区内，该保留区以内管式催化剂阻滞筛（通常用一带孔的或带缝的中心管支撑）为界，此内管阻滞筛又同轴轴固定在一个垂直安装的外管式催化剂阻滞内。可在这种反应器系统内进行的烃类转化反应有催化重整、石蜡催化脱氢，烷基芳烃的催化脱氢。

美国专利2，683，654提出了早期的一级反应器系统。反应物料流在系统内侧向、径向流过垂直安装的环形催化剂床。该反应器系统设计成催化剂固定床。反应物料向下流过反应器壁与环形催化剂床之间的环形空间，并径向流过催化剂床，进入带孔中心管，继续向下流出反应器系统。美国专利3，692，496稍微叙述了一个有关的反应器系统，在该系统中，通入反应器室内的反应物料流径向流动，从外环形空间穿过环形催化剂床，进入内支管空间或中心多支管空间。本发明中的反应器系统是一个多级反应器系统，包括有堆积反应区（即堆积的环形催化剂床）。将该反应区设计为可使催化剂颗粒借助重力向下流动，从一个环形催化剂保留区，流到一个环形催化剂保留区，催化剂在最下面的反应区回收后再生。与最近描述的多级反应器系统的不同之处是：在美国专利3，725，248中，环形催化剂床是单独并列装在反应器室内的。在美国专利3，882，015中，反应物料流与径向流动相反，从反应物的中心管通过环形催化剂床，在催化剂床与反应器室壁之间的环形空间内予以回收。

为了促使催化剂颗粒更均匀地通过多级反应器系统，在此之前一直在实践提供多个催化剂卸出管。这些卸出管在与内、外层催化剂阻滞筛等距离的环形催化剂保留区底部均匀隔开。每一根管顶端罩有圆锥帽，使各个方向流入管子的催化剂量相等。对这方面的研究，以及这里所考虑的移动床反应器的详细结构，在美国专利3，706，536中作有说明。虽然这种设计，可有效地促使催化剂均匀流动，但美国专利4110081中也承认可能出现的催化剂滞留现象，对整个反应器系统都是不利的，即：催化剂颗粒靠重力向下流过与内层催化剂阻滞筛邻接的环形催化剂保留区时，往往被径向流入的反应物料流阻滞在保留区内。由于反应物料径向流动的影响，靠重力下流的催化剂颗粒接近催化剂保留区底部，在一定程度上阻塞了上述催化剂卸出管的通路，其结果是催化剂颗粒容易覆盖在内层催化剂阻滞筛底部，造成大量催化剂的滞留。滞留的催化剂通常呈现三角形截面，在催化剂保留区底部上成圆锥形，向上对着内阻滞筛。

为了解决这个问题，上述美国专利4110081公开的技术是：在多个催化剂卸出管上面，装上多个催化剂收集勺，或装一个圆形盖板，引导从环形催化剂保留区通过直接与内层催化剂阻滞筛邻接的环形或接近环形的通道，卸出催化剂。这种设计的主要缺点是：将相当多的催化剂阻滞在形成环形催化剂通道的收集勺或圆板下面的环形催化剂保留区内较靠下的区间内。在这段区间，催化剂仍暴露在气相反应物料中，可因过量结焦而失活，除造成宝贵催化剂的损失之外，这些滞留的催化剂可能形成大量的焦碳，妨碍催化剂流动，或破坏反应器系统的这一区域。

本发明的目的是提供改进的多级反应器系统，使反应物料径向流过移动的环形催化剂床。另一个目的是使催化剂颗粒更均匀地流过多级反应器系统的环形催化剂保留区。第三个目的是提供改进的催化剂转移系统，使催化剂可从最上面的反应区流过多级反应器系统，而不存在，或大大减少操作中滞留的可能性。本发明的其他目的包括：改进了穿过环形催化剂床的加工气的分布。

在一个范围较宽的实施方案中，本发明包括：一个多级反应器系统，使反应物料径向流动，与通过环形床，借助重力流过上述体系的催化剂颗粒接触。该系统的组合形式包括：（A）垂直伸长的封闭室;（B）封闭室内至少有两个垂直隔开的反应区;（C）至少有一个上述反应区包括（ⅰ）一个底部密封的内管式催化剂阻滞筛，同轴安装在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成催化剂保留区。该保留区外部周围是支管空间，其内层空间以上述内层催化剂阻滞筛为界。（ⅱ）罩在上述环形催化剂保留区上部的横向、分隔装置。（ⅲ）上述催化剂保留区下面的第二个横向、分隔装置，该装置上有一开口，构成与内层催化剂阻滞筛邻接的环形催化剂通路。（ⅳ）催化剂输送装置，包括：（a）延伸到第二个横向分隔装置下面的管式井;（b）在上述井内支撑着上述催化剂内层阻滞筛的底部的横向分隔装置，以在上述环形催化剂保留区下面形成环形催化剂收集区，并与上述环形催化剂通路大小相同;（c）在上述环形催化剂收集区底部均匀隔开的，并与其内、外壁邻接的多个催化剂卸出装置;（d）与上述卸出装置和下一个催化剂保留区连接的多个伸长的催化剂输送管，催化剂颗粒借助变力通过此管从上报反应区流到下段反应区;（ⅴ）固定在上述每一反应区上部分的反应物料的入口装置，该装置与催化剂保留区周围的支管空间连通;（ⅵ）从上述每一反应区出来的反应物料的出口装置，该装置与催化剂内层阻滞筛的上端连接，并与以上述阻滞筛为界的内支管空间连通;（D）与上述反应器室的上部连接的催化剂输入装置;（E）与上述反应器室下部分连接的催化剂卸出装置。

在另一实施方案中，本发明的另一特征在于：最下面的反应区包括：（A）底部密封的内管式催化剂阻滞筛，同轴安装在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成催化剂保留区。该保留区外部周围是支管空间，其内层空间从上述内层催化剂阻滞筛为界。（B）罩在上述环形催化剂保留区上部的横向、分隔装置。（C）由内管式催化剂阻滞筛和封闭室所限定的，并与阻滞筛邻接的环形催化剂通道。

在另一实施方案中，本发明包括：一个多级反应器系统，使反应物料径向流动，与通过环形床，借助重力流过上述系统的催化剂颗粒接触。该系统的组合形式包括：（A）垂直伸长的封闭室;（B）封闭室内有三个垂直隔开的反应区;（C）两个上述反应区包括（ⅰ）底部密封的内管式催化剂阻滞筛，同轴安装在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成催化剂保留区。该保留区外部周围是支管空间，其内层空间以上述内层催化剂阻滞筛为界。（ⅱ）罩在上述环形催化剂保留区上部的横向，分隔装置。（ⅲ）上述催化剂保留区下面的第二个横向，分隔装置，该装置上有一开口，构成与内层催化剂阻滞筛邻接的环形催化剂通路。（ⅳ）催化剂输送装置，包括：（a）延伸到第二个横向分隔装置下面的管式中;（b）在上述井内支撑着上述催化剂内层阻滞筛的底部横向分隔装置，以在上述环形催化剂保留区下面形成环形催化剂收集区，并与上述环形催化剂通路大小相同;（c）在上述环形催化剂收集区底部均匀隔开的，并与其内、外壁邻接的多个催化剂卸出装置;（d）与上述卸出装置和下一个催化剂保留区连接的多个伸长的催化剂输送管，催化剂颗粒借助重力通过此管从上段反应区流到下段反应区。（ⅴ）固定在上述每一反应区上部分的反应物料的入口装置，该装置与催化剂保留区周围的支管空间连通;（ⅵ）从上述每一反应区出来的反应物料的出口装置，该装置与催化剂内层阻滞筛的上端连接，并与以上述阻滞筛为界的内支管空间连通;（D）与上述反应器室的上部连接的催化剂输入装置;（E）与上述反应器室下部连接的催化剂卸出装置。

在另一实施方案中，本发明包括一个多级反应器系统，使反应物料径向流动，与通过环形床，借助重力流过上述体系的催化剂颗粒接触。该系统的组合形式包括：（A）垂直伸长的封闭室;（B）封闭室内四个垂直隔开的反应区;（C）上述三个反应区包括（ⅰ）底部密封的内管式催化剂阻滞筛，同轴安在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成催化剂保留区。该保留区外部周围是支管空间，其内层空间以上述内层催化剂阻滞筛为界。（ⅱ）罩在上述环形催化剂保留区上部的横向，分隔装置。（ⅲ）上述催化剂保留区下面的第二个横向，分隔装置，该装置上有一开口，构成与内层催化剂阻滞筛邻接的环形催化剂通路。（ⅳ）催化剂输送装置包括：（a）延伸到第二个横向分隔装置下面的管式井;（b）在上述内支撑着上述催化剂内层阻滞筛的底部横向分隔装置，以在上述环形催化剂保留区下面形成环形催化剂收集区，并与上述环形催化剂通路大小相同;（c）在上述环形催化剂收集区底部均匀隔开的，并与其内、外壁邻接的多个催化剂卸出装置;（d）与上述卸出装置和下一个催化剂保留区连接的多个伸长的催化剂输送管，催化剂颗粒借助重力通过此管从上段反应区流到下段反应区。（ⅴ）固定在上述每一反应区上部的反应物料的入口装置，该装置与催化剂保留区周围的支管空间连通;（ⅵ）从上述每一反应区出来的反应物料流的出口装置，该装置与催化剂内层阻滞筛的上端连接，并与以上述阻滞筛为界的内支管空间连通;（D）与上述反应器室的上部分连接的催化剂输入装置;（E）与上述反应器室下部分连接的催化剂卸出装置。

从下面的详细说明中，可更明显看出本发明的其他目的和实施细节。

如前所示，用本发明的多级反应器系统，在便于操作的条件下，对石脑油原料进行连续催化重整是非常适合的。连续重整过程通常在Pd/氧化铝催化剂作用下进行。一般采用直径1/32″-1/3″的球形催化剂，具有改良的自由流动的特点，可避免催化剂柱靠重力流过反应器系统的桥连和结块。考虑到系统内反应区之间的多个催化剂输送管的直径相当小，所以球形催化剂颗粒的直径也要小，最好不超过1/3″，方可促其借重力从一个反应区流到另一个反应区，这一点至为重要。

为了能够更全面地了解本发明的范围，用以连接上述环形催化剂保留区的“阻滞筛”意据较广的含义，包括可将催化剂阻滞在催化剂床内，同时又可使反应物料容易通过催化剂床的任何适宜的装置。许多这类阻滞筛在技术上都是公知的。由于下落通过环形催化剂保留区的催化剂颗粒或多或少要出现破碎，所以最好将这种催化剂的内、外层阻滞筛设计成尽可能减少催化剂磨损的形式。在此之前，已提到的一种形式的阻滞筛包括衬在催化剂保留区内的平面金属丝。详细而言，阻滞筛的组成部分可包括平行的、垂直固定的平面金属丝，这些金属丝呈楔形，间隔紧密，可防止催化剂颗粒滞留或损失掉。垂直固定的平面金属丝，使向下流过环形催化剂保留区的催化剂颗粒的阻力最小，磨损最少。紧密间隔的平面、楔形金属丝也可在上述金属丝之间形成楔形通道。进入楔形通道的颗粒不容易滞留在原地，而是向外流出，实际上避免了滞留在阻滞筛上而妨碍物料蒸汽流穿过催化剂床。上述美国专利3706536对优选的平面金属丝型阻滞筛作了详细描述。此外，阻滞筛还可包括穿孔板、多孔板，或多孔管。孔眼的大小既要能防止催化剂颗粒通过，又要让反应物料容易通过。孔眼可包括任何适宜的形状，如：圆形、方形、矩形、角形、水平或垂直狭缝等等。

应该提到本发明所采用的阻滞筛不单单限于圆筒形，还可包括以形成圆筒形颗粒阻滞结构的方式连接的一组平面部件。与平面部件相反，阻滞筛还可完全不同地包括扇形部件如在美国专利2683654，及更近的4110081中公开的阻滞筛。按美国专利4167553中公开的内容，这种扇形结构可有各种构型。因此，应进一步认识到，催化剂阻滞筛的特殊设计，将决定实际的环形流体分配容积与圆筒形分配容积的形式。因此，应看到，本发明提到“管式”催化剂阻滞筛时，实际上包括了任何适宜的截面构型，包括环形、角形或扇形结构的任何组合形式。环形催化剂保留区，以及外层环形反应物分配区都将有与此相同的截面构型。尤其对外层催化剂阻滞筛来说，扇形结构是一种优选的截面构型，特别是在与环形的内层催化剂阻滞筛（即如美国专利4110081中所示）连用时。

参考附图来进一步描述本发明，附图是用来说明一种或多种具体实施方式的。尽管附图描述的是如前所述的本发明的多级反应器系统的一种特殊形式，如上所述，这一反应器系统在作某一特定的应用以前，可以稍作改变以满足特殊的需要。并且，在此讨论的实施例不应对本发明的广泛应用有任何限制。此外，附图所描述的是本发明的多级反应器系统的简化的示意图，其中只标出了主要的零部件。由于与清楚地理解本发明的反应器系统关系不大，省去了一些细节如各种泵，起动管路，阀，人孔，入口孔及其他一些类似的构件。添加这些附件，以完善所描述的反应器系统，是本专业一般技术人员所熟知的，这些改进，并不超出本发明的从属权项的范围。

图1描述的是完全包含在伸长的封闭室1中的本发明反应器系统的横截面，很容易看到，室1含有二个垂直隔开的反应器截面2和3，截面区用来公开反应器截面2，3的内部细节，其中包括催化剂阻滞筛，催化剂输送管和反应物料输送管。

图2是反应器截面2的俯视图。它表明了与催化剂分配管相对的催化剂阻滞筛的位置。

图3是反应器截面2的下部俯视图。主要表明了在管式井（tubular form well）内催化剂卸料管的位置。

图4是反应器截面2的横截面图。它表明了管式井的细节和与催化剂卸料有关的构件。

如前所述，并不能把本发明的范围局限在图1～4所描述的反应器系统的具体实施例中。此外，也只描述了设备中的一些主要构件，添加一些与反应器系统有关的次要构件，都是本专业普通技术人员所熟知的。下面主要参考附图，附图中标出了一个垂直伸长的封闭室或封闭容器1，其中含有二个垂直隔开的反应器截面2，3。在容器1的上部，第一个反应器截面2的上方，有一个热交换器区4，它设置反应物料进口5和催化剂进口6。进口6连着附在法兰8上的催化剂进口区7，催化剂从所说进口区被分散到多个催化剂输送管9。催化剂输送管9把卸出的催化剂，输送到再分配区10，该区有多个均匀间隔的出口装置11，装置11与催化剂输送管12相联。要注意到，经入口5引入的已经预热的反应物料，将多个催化剂输送管9周围通过，与在管中通过的催化剂粒子间接换热。如果在氢存在时，催化剂这样预热后，最好从管9中和催化剂再分配区10中还原。例如，在前述的石脑油原料的催化重整中，新鲜的和/或再生的铂重整催化剂可以径进口6加入。在有氢存在下，通过催化剂输送管9，借助于一般在900～1000°F或更高温度下与进口5加入的已经预热的石脑油原料的间接换热，在这里催化剂被加热并还原。

反应器截面2的上部带有一个底部封闭的内管式催化剂阻滞筛13，它与其外部垂直安装的管式催化剂阻滞筛14同轴装配，形成一个环形催化剂阻滞区15。要注意到，在外层催化剂阻滞筛14和反应器1壁面的环形区域内，有一个外层环形反应物料分布区16。上部通道区17的反应物料在环形反应物分布区16中收集，分散。然后反应物从环形反应物分配区16中流出，径向通过催化剂阻滞区15中的催化剂。在环形催化剂阻滞区15上方，设置盖板18，以便保证反应物径向流过催化剂床及不让从床的上方向下流。还要进一步注意到，当催化剂由重力作用通过阻滞区15时，反应物径向流过催化剂床，阻滞区15中的催化剂不是静止的。如前所述，用于描述前一节提到的阻滞筛的所谓“管式”（tubular form）意在包括任何适用的截面构型，包括任何圆的，带角的，或扇形构型。环形催化剂阻滞区以及外层环形反应物分布区，需有与之相应的截面构型。考虑到外层催化剂阻滞区，扇形构型，尤其是如在先的美国专利4，110，081中所描述的当它与内层催化剂阻滞筛的圆形构型共同使用时，是一种较好的截面构型。

不考虑管式催化剂阻滞筛的确切构型，我们采用多个隔开的催化剂管装置12，作为再分布区10到环形催化剂阻滞区15的催化剂之均匀输送管。所用输送管的数目取决于反应器截面直径。最好是，催化剂阻滞筛13和14间径向距离相当小，从而使催化剂阻滞区相当窄，以便减小反应物料从催化剂床流到内歧管空间19（inner manifold space 19）的压降，内歧管空间19由内催化剂阻滞筛13所确定，这样，单圆定向的催化剂输送管12一般已足以使催化剂均匀分布到催化剂阻滞区。参考图2，可以看到一个较好的位置安排。我们看到，催化剂输送管12沿着划线表示的圆“C”成圆形布置。圆“C”的布置，相对于催化剂阻滞筛13和14，应能够使催化剂向下出料，约有一半催化剂将在圆“C”内出料，剩余的催化剂在圆外出料。

反应物流出料管20把内层催化剂阻滞筛13的上部与出口21连在一起。这样，本发明的反应器系统将采用从内歧管空间19的顶端卸出反应物料，来取代较为常用的从底部出料。用内歧管空间19顶端出料取代底部出料，催化剂床方向上的压降相同，进而可更好地分布通过催化剂床的反应物流。沿着催化剂床长度方向的压降得到改进，是因为内歧管空间19中反应物流的速度头与环形反应物分布区16的反应物流的速度头相抵消，这一平衡使得环形催化剂床的整个长度上的压降更加均匀。

如果看一下催化剂床长度方向上二个不同位置的反应物料的速度，这一现象就更容易理解。在反应物分布区16的最高部分，反应物料的速度头最大。在分布区16的最低部分，物料速度头为0。因此，随着反应物料从分布区16进口流向分布区16的最低端，逐渐减速。这一减速导致了相应的从分布区16进口到分布区16最低端的压力升高。为了抵消这一压力梯度，最好按如下方式从内歧管空间19中卸出反应物，即用一个沿内歧管空间19顶部出口到歧管空间19的底部的逐渐增加的压力梯度。只要用反应物从歧管空间19的顶部出料来取代常用的反应物从底部出料即可达到这一要求。通过卸出内歧管空间19的反应物，歧管空间19上部的速度头最大，而反应物在管空间19底部的速度头几乎为0。这样，分布区16和歧管空间19内的速度头几乎平衡。在分布区16的下部和歧管空间19的下部出现最低的速度头，而在分布区16的上部进口和歧管空间19的上部出口现最高的速度头。相应地，在分布区16和歧管空间19的底部出现最高的压力，而在区16和歧管空间19的上部出现最低的压力。这样，沿催化剂床的长度方向的压力梯度与在催化剂床的底部高压和在催化剂床上部的低压相匹配。其结果是沿催化剂床长度方向的压降得到平衡，从而使得反应物通过催化剂床时分布更均匀，催化剂利用效率更高。

反应器区2的较低的分配头装置22（Lower head partition nleans）提供了一个紧靠内层催化剂阻滞筛13的环形催化剂通道23。所给出的催化剂输送区24向分配装置22的下方延伸，所述输送区包括管式井25，它悬挂在所述分配装置22的内层圆周区域。内层催化剂阻滞筛13在管式井25的底部支撑在横向分配装置26上，并给出一个在环形催化剂阻滞区15和环形催化剂通道23之下的环形催化剂收集区27。图3和图4说明的是所说催化剂输送区24的一种最好的排列，并补充所述的内层催化剂阻滞筛13。参考图3和图4，标出了一种装在底部横向分配器26上的管式套28。内层催化剂阻滞筛13依次设置底部横向分配装置29，然后伸出部30安装到所述分配装置29的底部。在此所述内层筛13插入式安装到套28中。催化剂输送区24另含有环形催化剂收集区27的底部的催化剂出口装31，出口装置均匀分开以促进催化剂从环形催化剂阻滞区15均匀排出。如附图3所示，给出的狭长的挡板装置48在环形催化剂收集区27内，散置在催化剂出口装置31之间，在此，由重力吸引作用的催化剂粒子从环形催化剂通道23落入所说出口。从环形催化剂通道23到多个催化剂管32的输送很有必要，因为反应区2和3之间的催化剂通道的截面区域减小，经过所述的通道的反应器区之间之反应器蒸气泄漏相应减小。此外，应该注意到，在外层筛14附近没有停留的催化剂，因为径向蒸气流推动催化剂向中心管13移动，重力使催化剂落入环形催化剂收集区27。这样，我们将满意地看到，在从环形催化剂阻滞区15到下一个较低的催化剂阻滞区33输送时，任意点上，不管有多少停滞的催化剂，前述的催化剂输送区24只允许很少刃的停滞。再回头参考图1，可以看到，向下延伸到催化剂出口装置31的开口端的催化剂管32，允许在反应区3内从催化剂阻滞区15到下一个较低的环形催化剂阻滞区33的催化剂输送及均匀分布。

较低的反应器区3的结构和安装有点类似于反应器区2，其中内层管式催化剂阻滞筛34与其外层垂直位置的管式催化剂阻滞筛35同轴装配，以获得前述环形催化剂阻滞区33。反应器3还包括：一个外层环形反应物料分布区36，它围绕着所述催化剂阻滞区33的整个长度，一个内歧管空间37，它由所述内层催化剂阻滞筛34确定，一个覆盖板38，它在催化剂阻滞区33之上，以预防反应物流直接向上流到所述催化剂阻滞区。反应物料进口39与反应物料分布区36相通，反应物料出口40经过反应物料卸料管41与内管空间37相通。如反应区2，区3的反应物料出口40位于顶部，用来平衡反应物料分布区36与内歧管空间37之间的速度头。

反应器区2由出口21卸出的反应物料，在通过进口39重新引入到反应区3之前，一般经过一个加热装置，此处未标出。相应地，从反应区2的出口21排出的反应物料一般将再加热然后由进口39引入到反应器区3和分配区36中，然后反应物料径向通过催化剂阻滞区33，由内歧管空间37回收，接着径管41和出口40卸出〈＆＆〉产物。

在较低的反〈＆＆〉3的底部设置了一个管式催化剂出口42。内层催化剂阻滞筛34的最低点在所说出口内同轴安装，以提供紧靠内层催化剂阻滞筛34和在催化剂阻滞区33之下的环形催化剂通道43。催化剂阻滞筛34的最低点由横向分配装置44封闭，分配装置44具有锥形塞45，在此所述的筛插入安装到套46中，这样完全支撑住内层催化剂阻滞筛34。套46集中布置在出口42中，并借助于各种径向分开的垂直边47，固定到壁上。

为了更完整地说明本发明的多级反应器系统的用途，用下述催化剂重整操作来说明。该操作在图1提出的反应器中进行。为了说明的需要，我们假设在200～400F°范围内沸腾的直馏汽油馏分由进口5与富氢再循环流混合下引入反应器中。与氢混合后的汽油馏分和从催化剂进口6引入到堆集反应器系统顶部的合适的球形催化剂接触，催化重整即开始。我们还可假设，球形催化剂粒子可以这样进入进口6，即在氢存在下，氢是用来流化从新催化剂贮罐装置和/或合适的催化剂再生装置中出来的粒子。因此，在900～1100F°温度下，由进口5引入的物料，在输送管9周围通过与在管中的催化剂粒子进行换热。催化剂在流化的氢存在下，被加热和还原。然后，催化剂从区10再分散到催化剂输送管12中和催化剂阻滞区15中。在催化剂阻滞区15中，催化剂粒子与从反应物料分布区16中径向流出的反应物料接触，上述的反应物料通过催化剂床流到内歧管空间19中。

紧接着，从内歧管空间19上部引出从反应器区2出来的反应物料，直接向上通过出口21回收。如前所述，这一排列使得通过位于催化剂阻滞区15的催化剂床的反应物料分布更加均匀。这是因为在内歧管空间19中的反应物料的速度头用于平衡在分布区16中的反应物料的速度头，从而沿整个环形催化剂床15的长度方向有一相当均匀的压降。

由于自然界中所有重整过程都是吸热的，从反应器区2中流出的物料在引入反应区3以前，最好预热。一般加热应该是足以使反应物料温度升高到900°F或更高。预热后的反应物料径进口39引入环形分布区36。然后反应物如在反应区2中已描述的那样，径向流过分布区36，与在环形催化剂阻滞区33内的催化剂接触。然后反应物料通入内歧管空间37，从出口40除去。

在向内径向流动的反应物料的影响下，由重力作用通过环形催化剂阻滞区15的催化剂粒子直接进入到紧靠内层催化剂阻滞筛13的环形通道23中。然后催化剂粒子继续向下运动到环形催化剂收集区27，它给出了一个从完全是环隙到多个催化剂输送管的转移。依靠这一转移反应区之间的催化剂通道的截面减小，这又依次减小了通过这些通道的处理蒸汽的泄漏。

这种转移，由于使用了散置在催化剂出口装置31和延伸到其周围区域的狭长挡板48（图3和图4表示的更清楚），使得无论原有多少催化剂停滞，也只可能有极少一部分。上述催化剂出口装置的直径，最好与催化剂收集区的宽度相等。

在较低的催化剂阻滞区33中由重力作用的催化剂粒子，导入环形催化剂通道43，该通道由内层催化剂筛34的底部和管式催化剂出口42的壁面形成。垂直挡板47在提供支撑内层催化剂阻滞筛34同时，也可用来在催化剂卸到催化剂收集装置（未标出）之前，在环形通道内形成柱塞流。催化剂收集装置可以与出口42相通，也可在与现有技术相同的再循环和/或再生的卸料之前，用富氢的循环流清洗催化剂。

Claims (27)

1、一个多级反应器系统，可使反应物料径向流动，与通过环形床的借助重力流过上述系统的催化剂颗粒接触，该系统的组合包括：

（A）垂直伸长的封闭室;

（B）封闭室内至少有两个垂直隔开的反应区;

（C）至少有一个上述反应区包括：

（ⅰ）底部密封的内管式催化剂阻滞筛同轴安装在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成环形催化剂保留区。该保留区外部周围是支管空间，其内层空间以上述内层催化剂阻滞筛为界;

（ⅱ）罩在上述环形催化剂保留区上部的横向分隔装置;

（ⅲ）上述催化剂保留区下面的第二个横向分隔装置，该装置上有一开口，构成与内层催化剂阻滞筛邻接的环形催化剂通道;

（ⅳ）催化剂输送装置，包括：

（a）延伸到第二个横向分隔装置下面的管式井;

（b）在上述井内支撑着上述催化剂内层阻滞筛的底部横向分隔装置，以在上述环形催化剂保留区下面形成环形催化剂收集区，并与上述环形催化剂通路大小相同;

（c）在上述环形催化剂收集区底部均匀隔开的，并与其内、外壁邻接的多个催化剂卸出装置;

（d）与上述卸出装置和下一个催化剂保留区连接的多个伸长的催化剂输送管，催化剂颗粒借助重力通过此管从上段反应区流到下段反应区;

（ⅴ）固定在上述每一反应区上部的反应物料的入口装置，该装置与催化剂保留区周围的支管空间连通;

（ⅵ）从上述每一反应区出来的反应物料的出口装置，该装置与催化剂内层阻滞筛的上端连接，并与以上述阻滞筛为界的内支管空间连通;

（D）与上述反应器室的上部连接的催化剂输入装置;

（E）与上述反应器室下部连接的催化剂卸出装置。

2、权利要求1的反应器系统，其特征在于最下面的反应区包括：

（A）底部密封的内管式催化剂阻滞筛，同轴安装在垂直固定的外管式催化剂阻滞筛内，以构成催化剂保留区，该保留区外部是多支管空间，其内层空间以上述内层催化剂阻滞筛为界;

（B）罩在上述环形催化剂保留区上面的横向分隔装置;

（C）与内管式催化剂阻滞筛邻接，并以该阻滞筛和封闭室为界的环形催化剂通道。

3、权利要求2的反应器系统，其特征在于内层催化剂阻滞筛装在催化剂卸出装置内。

4、权利要求1的反应器系统，其特征在于上述催化剂输送装置还包括散布在上述卸出装置之间的倾斜的挡板装置，依靠这种装置，下落的催化剂颗粒落入上述卸出装置。

5、权利要求1的反应器系统，其特征在于上述管式井同心装在与内层催化剂阻滞筛大小相同的套管装置内，上述阻滞筛插装在该装置内。

6、权利要求3的反应器系统，其特征在于上述催化剂卸出装置是一种管式卸出装置，最下面反应区内层催化剂阻滞筛末端装在上述卸出装置内，在紧靠环形催化剂通道下面构成环形催化剂流动路径，并与上述催化剂内层阻滞筛邻接。

7、权利要求6的反应器系统，其特征在于内层催化剂阻滞末端以一分隔装置密封，该装置包括一锥形插塞，该插塞插装在同心安装在上述管式催化剂卸出装置内的套管装置内，并利用多个径向隔开、垂直定向的挡板装置装在套管壁上。

8、权利要求1的反应系统，其特征在于，所述封闭室内有三个垂直隔开的反应区，其中二个反应区包括权利要求1的（C）项所述的反应区的装置。

9、权利要求1的反应系统，其特征在于，所述封闭室内有四个垂直隔开的反应区，其中三个反应区包括权利要求1的（C）项所述的反应区的装置。